一道中考化学实验探究题的命制历程及反思

徐作培　李德前（邳州市教研室　江苏邳州　300；徐州市西苑中学　江苏徐州　00）

一道中考化学实验探究题的命制历程及反思

徐作培1李德前2
（1邳州市教研室江苏邳州221300；2徐州市西苑中学江苏徐州221002）

摘要：以“木炭还原氧化铜”反应为素材，命制了一道实验探究题，并对试题的构思和打磨过程进行了回顾和反思，以期对中考化学实验探究题的命制提供参考和启示。

关键词：中考化学；实验探究题；命制；反思

中图分类号：

文章编号：1008-0546（2015）05-0071-02G633．8

文献标识码：B

实验探究题是中考化学试卷命制的核心，它承载着考查学生的探究、分析、提炼、实践等能力的多重任务，要有明显的区分度，以及一定的公平性、原创性和思想性。下面笔者以2014年徐州市中考化学试卷中一道原创型实验探究题的命制过程为例，与各位同仁共同研讨。

一、初步构思

科学探究是《义务教育化学课程标准（2011年版）》的重要内容，是化学教学中最常见的活动形式，是增加试卷亮点的有效体现。在徐州市2014年中考化学命题过程中，笔者决定将实验探究题作为压轴题，选择“木炭还原氧化铜”的反应作为素材进行命制。

［题目初稿］木炭与CuO的反应化学方程式为：C＋2CuO 2Cu＋CO2↑，若该反应进行的不彻底，产物中还有红色的氧化亚铜（Cu2O），Cu2O能与稀硫酸反应：Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O。

某化学兴趣小组开展以下探究活动：

（1）取木炭、CuO两种黑色粉末适量均匀混合加入试管中。

（2）用酒精喷灯加热反应物2分钟左右，黑色粉末出现红热现象，此时停止加热。

［提出问题］木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？

［作出猜想］红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③。

［实验探究］待试管冷却后，倒出里面的红色固体，向红色固体中滴入足量的，充分反应，红色固体部分减少，溶液变为色，故猜想正确。

二、磨题推敲

木炭与氧化铜反应后的产物取决与还原是否彻底，因此得到的产物有三种可能：全部是Cu、全部是Cu2O、Cu和Cu2O的混合物。进行验证时可借助于题干中的信息（Cu2O可以和稀硫酸反应，而Cu不与稀硫酸反应），只需向红色固体中滴入足量的稀硫酸，红色固体部分减少，溶液变为蓝色，故猜想③正确。

这是最早预设的参考答案，反复推敲后发现问题：原来当产物为猜想②（全部是Cu2O）时，也会出现与猜想③相同的现象。根据Cu2O与稀硫酸反应的化学方程式不难算出：每144份质量的Cu2O完全反应后能生成64份质量的Cu，固体同样不能全部溶解。这样一来猜想②和猜想③都正确了，因此接下来磨题时，将相关的问题改为“猜想错误”，那样就只有猜想①错误了。

这样的设计没有探究出最终的产物，不符合科学探究的要求。笔者便引入了简单的计算，故将有关问题作进一步修改，即：

②滤出试管中残留的红色固体洗涤干燥，称其质量为1．04 g，猜想正确。

1．44g红色固体加入足量的稀硫酸充分反应后，既然红色固体减少且溶液变色，说明不可能是纯铜，故猜想①一定错误；若红色固体全部为Cu2O时，通过分析与计算可知，残留的红色固体应为0．64g，当残留的固体质量介于0．64g和1．44g之间时，说明红色固体是Cu和Cu2O的混合物，即猜想③正确。

三、拓展延伸

考虑到木炭与氧化铜的反应所需温度较高、反应现象不明显等缺点，笔者又将催化剂的知识融合进去，使得探究的知识面更深远。于是将［实验探究］中的（1）更改为：

取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再与少许CaCl2（能降低反应温度、加快反应速率）均匀混合，然后将黑色粉末装入试管。

高兴之余却突然发现［实验探究］中的陈述有问题，试管中的固体包括多种物质，含有催化剂氯化钙、生成物Cu或Cu2O以及剩余的反应物等，“倒出”一词明显不妥，故改成了“提取”，包括了溶解、过滤等过程，具体操作不影响学生答题，学生不必知道。

设计如此，试题似乎有些单薄，笔者再次增添了丰满元素：设计时引入了微型实验，利用笔者设计的长柄V形玻璃管进行创作，模仿和借鉴已有实验中某些有效因素［1］，将传统的实验装置和改进的微型实验装置加以比较，以此来提升学生对实验的评价能力。为了增添试卷的育人和导向功能，又创设了爱国主义情境，让学生在解题中体验我国古代劳动人民的聪明才智，增强他们学好化学、报效祖国的信念。

该探究活动情境陌生、充满悬念，能使学生站在中考的同一起跑线上，也落实了中考化学探究题综合性强、原创性大的特点。

四、审核定稿

最终定稿如下：

［题例］我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置（见图甲），又能用改进的微型实验装置（见图乙）。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动。

图甲

图乙

［提出问题］木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？

［查阅资料］

（2）Cu2O是不溶于水的红色固体，能与稀硫酸反应：Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O。

［作出猜想］红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③。

［实验探究］

（1）取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再与少许CaCl2（能降低反应温度、加快反应速率）均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。

（2）按图乙连好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水，此时停止加热。

（3）待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证：

步骤　现象　结论①取1.44 g红色固体装入试管，滴入足量的，充分反应红色固体部分减少，溶液变为色猜想错误②滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为1.04 g猜想正确

［评价反思］

（2）若要证明CaCl2是该反应的催化剂，还需要验证CaCl2的。

（3）在铜的冶炼史中，我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”。该方法可用化学方程式表示为。

参考答案：［作出猜想］Cu和Cu2O的混合物［实验探究］（2）变浑浊（3）稀硫酸蓝①③［评价反思］（1）操作简单（或现象明显、节约药品、反应条件容易达到、反应速率快等）（2）质量和化学性质在反应前后不变（3）Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu

五、命题反思

1．研读教材，把握方向

义务教育化学课程标准指出：化学实验是进行科学探究的主要方式，教师要注意改进传统的实验教学，精心设计各种探究性实验［2］。虽然沪科版没有碳还原氧化铜的反应，但是本题的探究过程与沪教版初中化学教材关联巧妙，既合理保留了探究环节，又充分凸显了学科特点；尤其是将微型实验引入试卷，在经典实验的基础上进行了深度重组和创新。

熟读各种版本的化学教科书，命题才可能融会贯通、衔接得当、水到渠成。立足教材命题，也为教与学指明了方向。中考重视再现和拓展延伸教材知识，对平时课堂教学和中考复习导向功能意义甚大［3］。

2．强化细节，精益求精

细节决定成败。命题如同舞台表演，不是一蹴而就的，也要靠积累、酝酿和磨炼。每个人的理解力和思维是不同的，试题不应有歧义，哪怕是一个词、一句话甚至一个标点符号都应细致研磨，力求精益求精、完美无暇、无可挑剔。语言的精准、图形的逼真、表格的合理、数据的科学等都要慎之又慎地处理，能经得起任何人的推敲。

3．关注基础，注重能力

一道好的探究题不在于是否难住了考生，基础和能力并重依然是命题者不懈的追求。该探究题注重围绕提出问题、猜想假设、解决问题、拓展延伸等过程进行考查。既有简单明了的知识点，也有思维性很强的能力提升点，适度开放，区分度明显，让不同层次的学生收效不同，又利于教师评卷，不失公正公平的社会问题。

4．以人为本，合理预知

实验探究题作为中考化学压轴题，关系着学生的未来命运。命题者应从学生的视角来设计考点，能对学生在答题过程中可能出现的问题有详实的预知，从而调整知识点覆盖率和难度系数，使学生的思维与试题有机融合、碰撞、升华。

参考文献

［1］李德前．初中化学实验探究题的命制［J］．化学教育，2014 （13）：43－45

［2］中华人民共和国教育部．义务教育化学课程标准（2011年版）［S］．北京：北京师范大学出版社，2012

［3］周跃．中考化学实验探究题的新命题思路［J］．化学教与学，2011（10）：74－75

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．05．024